(57)【要約】【課題】乗かごの走行開始位置に依らず、エレベータの乗り心地低下を抑制でき、かつ外乱に対する耐量を向上できるエレベータの起動補償装置の提供。【解決手段】エレベータのブレーキ開放後、かつ速度指令が零の間に生じる乗かごのスタートショック値を検出するスタートショック検出手段（１３）を設けると共に、予備励磁トルク量を制御する予備励磁トルク量演算手段（８）により、少なくとも２組以上の同一走行開始階の負荷検出値及びスタートショック値を基に予備励磁トルク量を補正することにより、適切な予備励磁トルク量の補償を可能としたものである。【選択図】図２
2007217101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗かごの負荷を検出する負荷検出手段から出力される負荷検出値に応じ、前記乗かごの走行開始時のブレーキ開放前にモータの予備励磁トルク量を制御する予備励磁トルク量演算手段を備えたエレベータの起動補償装置において、
ブレーキ開放後、かつ速度指令が零の間に生じる前記乗かごのスタートショック値を検出するスタートショック検出手段を設けると共に、前記予備励磁トルク量演算手段は、前記負荷検出値及び前記スタートショック値を基に前記予備励磁トルク量を補正することを特徴とするエレベータの起動補償装置。
【請求項２】
前記予備励磁トルク量演算手段は、少なくとも２組以上の前記負荷検出値及び前記スタートショック値を基に予備励磁トルク量を補正することを特徴とする請求項１記載のエレベータの起動補償装置。
【請求項３】
前記予備励磁トルク量演算手段は、同一走行開始階の少なくとも２組以上の前記負荷値及び前記スタートショック値を基に予備励磁トルク量を補正することを特徴とする請求項１記載のエレベータの起動補償装置。
【請求項４】
前記予備励磁トルク量演算手段は、予備励磁トルク量を積分補正にて算出することを特徴とする請求項１〜３記載のエレベータの起動補償装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータの起動補償装置に係り、特に、負荷検出器を用いて乗かごの走行開始時にエレベータ駆動用モータを予備励磁してスタートショックを軽減するエレベータの起動補償装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギ化が時代の趨勢となり、機器の効率化、低損失化が産業界での命題となってきている。エレベータにおいては、ギヤ損失が無く高効率なギヤレスマシンが広く採用され始めている。このようなエレベータにあって高効率化を図る際、モータの発生するトルクと実際の負荷との間の僅かなトルクバランスがかご振動を発生する要因となり、特に起動時のアンバランス補償時には大きな問題となる。
【０００３】
従来のエレベータの走行開始時の振動抑制の方法として、スタートショックの大きさに基づいて荷重検出量を補正することで、適正な予備励磁トルク量を出力可能とし、保守員が呼び出されることも、テストウエートを持ち込んで負荷検出器を再調整することも必要のない負荷検出器の自動調節装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−６００７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の負荷検出器の自動調節装置では、前回走行時のスタートショックを基に負荷検出器の出力を補正しており、次回走行時は異なる位置からのスタートとなるため、乗かご位置の違いによるエレベータ用主索や移動ケーブルの質量分の誤差を含んでしまう問題がある。また、前回走行時のスタートショックを基に負荷検出器の出力をスタートショック相当の値で補正するため、ノイズや乗かごを揺らす等の外乱があった際に、補正値が不適切なものとなり著しいスタートショックを発生させるという問題があった。
【０００５】
本発明は、前述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、乗かごの走行開始位置に依らず、エレベータの乗り心地低下を抑制でき、かつ外乱に対する耐量を向上することのできるエレベータの起動補償装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、乗かごの負荷を検出する負荷検出手段から出力される負荷検出値に応じ、前記乗かごの走行開始時のブレーキ開放前にモータの予備励磁トルク量を制御する予備励磁トルク量演算手段を備えたエレベータの起動補償装置において、ブレーキ開放後、かつ速度指令が零の間に生じる前記乗かごのスタートショック値を検出するスタートショック検出手段を設けると共に、前記予備励磁トルク量演算手段は、前記負荷検出値及び前記スタートショック値を基に前記予備励磁トルク量を補正することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記予備励磁トルク量演算手段は、少なくとも２組以上の前記負荷検出値及び前記スタートショック値を基に予備励磁トルク量を補正することを特徴としている。
【０００８】
さらに、本発明の請求項３に係る発明は、前記予備励磁トルク量演算手段は、同一走行開始階の少なくとも２組以上の前記負荷値及び前記スタートショック値を基に予備励磁トルク量を補正することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記予備励磁トルク量演算手段は、予備励磁トルク量を積分補正にて算出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、負荷検出器の負荷検出値及び走行を開始しようとする乗かごの当該条件で発生するスタートショック値を基に予備励磁トルク量を補正することにより、適切な予備励磁トルク量の補償を可能とし、走行開始位置に依らずエレベータの乗り心地低下を抑制できると共に、ノイズや乗かごを揺らす等の外乱に対する耐量を向上させることができる。また、保守員が現場にテストウエートを持ち込んで負荷検出器の再調整を行うことを不要とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係るエレベータの起動補償装置の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明のエレベータの起動補償装置の一実施形態を示す概略構成図、図２は起動補償装置の要部構成を示すブロック図、図３は乗かごの負荷と予備励磁トルク量との関係を示す説明図、図４は起動補償装置の処理手順を示すフローチャート、図５は起動補償装置が予備励磁トルク量の演算に用いる情報を示す説明図である。
【００１３】
本実施形態のエレベータは図１に示すように、エレベータの乗かご１と、乗かご１とのつり合いを図るつり合いおもり２と、乗かご１及びつり合いおもり２を結合するワイヤーロープ３と、ワイヤーロープ３が巻き掛けられ、乗かご１を上下に移動するための電動巻上機４と、電動巻上機４の回転に同期してパルス信号を発するロータリーエンコーダ５と、乗かご１に乗り込んだ乗客の荷重(負荷)を検出する負荷検出手段、例えば負荷検出器６と、電動巻上機４に制動力を与えて乗かご１を停止させる電磁ブレーキ７と、走行開始時のブレーキ開放前に負荷に応じてモータ、即ち電動巻上機４の予備励磁トルク量を制御する起動補償装置８とを備えている。
【００１４】
そして、起動補償装置８は図２に示すように、ロータリーエンコーダ５からのパルスを検出するパルス検出器１０と、パルス検出器１０からの信号により乗かご１の位置を検出する位置検出回路１１と、位置検出回路１１からの信号とエレベータの走行の有無により走行開始階情報を記憶する走行開始階記憶回路１２と、位置検出回路１１からの信号によりスタートショック値を記憶するスタートショック記憶回路１３と、負荷検出器６からの負荷検出値を記憶する負荷記憶回路１４と、走行開始階記憶回路１２からの走行開始階情報、スタートショック記憶回路１３からのスタートショック値、負荷記憶回路１４からの負荷検出値、及び図示しない運転方向情報を後述するフォーマットに格納し、所定の処理により予備励磁トルク量を演算する予備励磁トルク量演算回路１５とを備えており、予備励磁トルク量指令ＴＬＤを出力する。なお、前述したブレーキ開放後、かつ速度指令が零の間に生じる乗かご１のスタートショック値を検出するスタートショック検出手段は、例えばスタートショック記憶回路１３から成っていると共に、乗かご１の負荷を検出する負荷検出手段から出力される負荷検出値に応じ、乗かご１の走行開始時のブレーキ開放前にモータの予備励磁トルク量を制御する予備励磁トルク量演算手段は、例えば予備励磁トルク量演算回路１５から成っている。
【００１５】
ここで、乗かご１の負荷と予備励磁トルク量との関係を図３に基づき説明する。図３にあって横軸は負荷をパーセント表示で表し、１００％負荷は定格積載を示すものである。一方、縦軸は予備励磁トルク量の大きさを示すものである。この例では、ＵＰ運転側のみを示したものであり、図中の実線は、概ね５０％負荷で乗かご１側とつり合いおもり２側との質量差がなくなり、予備励磁トルク量が零でもスタートショックがない状態を示すものである。即ち、負荷ＬＤと予備励磁トルク量ＴＬＤの関係はＴＬＤ＝α×（ＬＤ−ＬＤ５０）＋βで表すことができ、αは電動巻上機と定格積載から予め設定可能であり、βは走行抵抗等の機械系の損失を基に経験的に設定できる。仮に、ＵＰ運転の走行開始時に反転した(乗かご１側が重い)場合は、上昇方向に予備励磁が必要であるため、破線の如く正方向に加算した予備励磁トルク量に調整が必要である。一方、ＵＰ運転の走行開始時に飛出した(つり合いおもり２側が重い)場合は、上昇方向の予備励磁を弱める必要があるため、破線の如く負方向に減算した予備励磁トルク量に調整が必要である。
【００１６】
なお、負荷と所要予備励磁トルク量の関係は概ね線形の関係にあるが、例えば、負荷検出器の季節や経年的な出力変動や、一日の中での機構系のなじみ具合(走行抵抗の変動)によっては、この関係が変化するものであり、スタートショックとして乗客に不快感を与える問題がある。また、乗かご１位置の違いによりエレベータ用主索や移動ケーブルの質量が、乗かご１側とつり合いおもり２側の質量アンバランスに影響を与えるため、高階床の用途で使用するためには、乗かご１位置を考慮した補償が必要となってくる。
【００１７】
そこで、本実施形態は、運転方向別に走行開始階毎の負荷に対する実際のスタートショックを例えば２点で検出し、線形近似式から任意の負荷に対する所要予備励磁トルク量を推定することでスタートショックを防止するものである。当然ながら、推定精度を高めるため２点間の間隔は広げた方がよく、例えば積載なしの運転と定格積載での運転としたり、２点を超えるサンプルを収集し、最小二乗法を用いて線形近似としたりしても良い。
【００１８】
さらに、本実施形態では、運転毎のスタートショックを検出し、スタートショックに応じた補正量で予備励磁トルク量を積分補正するため、ノイズや乗かご１を揺らす等の外乱があっても、予備励磁トルク量ＴＬＤは、スタートショックが零になる値に収斂するものである。
【００１９】
ここで、前述した運転方向毎の走行開始階情報、スタートショック値、及び負荷検出値を図示しないマイクロコンピュータ内に格納するためのフォーマットを図５に基づき説明する。図５の格納データの概要を、Ｎｏ.１、Ｎｏ.２データの例で説明する。Ｎｏ.１のデータは１階からのＵＰ方向への運転時のデータであり、負荷検出値が０〜１０％時にスタートショック値Ｌ＝２、負荷検出値が９０〜１００％時にスタートショック値Ｌ＝４のデータを格納するものである。また、Ｎｏ．１の運転条件を満足する２つ以上のデータが格納されているため、補正可（○表記）として併せて格納している。一方、Ｎｏ.２のデータは２階からのＵＰ方向への運転時のデータであり、負荷検出値が０〜１０％時にスタートショック値Ｌ＝３、その他の負荷では格納データがない（―表記）ことを示している。よって、Ｎｏ．２の運転条件を満足する２つ以上のデータが格納されていないため、補正否（×表記）として併せて格納しているものである。以上のように、運転方向と走行開始階毎に負荷検出値に対するスタートショック値として関連付けたフォーマットでデータ格納するものである。なお、ここでは負荷検出値は１０％刻みで格納する例で示したが、必要に応じ細分化したフォーマットとしても良く、逆に、より簡易的に粗い刻み幅でフォーマットしても良い。
【００２０】
以下、図４のフローチャートを用いて本実施形態の処理について述べる。
【００２１】
まず、ステップＳ１に示すようにエレベータの乗かご１に取付けられた図示しないかご戸が閉じられている条件で、負荷検出器６の出力を負荷記憶回路１４が取込み、ステップＳ２として負荷検出値として記憶する。次に、ステップＳ３として乗かご１が走行を開始したことを確認し、ステップＳ４に示すように位置検出回路１１の出力を基に走行開始階記憶回路１２にて走行開始階情報を記憶する。さらに、ステップＳ５に示すようにエレベータ速度指令が零の条件で、ステップＳ６としてスタートショック値Ｌを記憶する。本実施形態ではスタートショック値を速度指令＝零における乗かご１の移動量として記載したが、例えば、乗かごの速度や加速度にて検出しても同様の効果を得ることは自明であり、他のスタートショック値を定量把握できる別の要素に置き換えることも可能である。
【００２２】
次に、ステップＳ７として前述の図５の内容にて図示しないマイクロコンピュータ内に各種データを格納する。ステップＳ８に示すように運転条件(走行開始階と運転方向)毎に格納データが２個以上あるかを判定し、補正可の場合はステップＳ９として負荷毎の補正トルク量ΔＴＬを演算し、さらに積分補正トルク値ΣＴＬを算出する。ここで、補正トルク量ΔＴＬは、スタートショックＬの関数として求めることができる。即ち、ΔＴＬ＝γ×Ｌにて算出可能であり、γはマシンと定格積載の関係から予め設定しておくものである。さらに、積分補正トルク値ΣＴＬはΣＴＬ＝ΣＴＬ＋ΔＴＬ/Ｎにて算出するものである。即ち、前回運転までの積分補正トルク値ΣＴＬに対し、算出した補正トルク量ΔＴＬを積分定数Ｎで除した値を加算し求めるものである。ここで、積分定数Ｎは、スタートショック低減までの応答性とノイズ等の一過性の外乱に対する安定性を考慮し自由に設定可能である。
【００２３】
次に、ステップＳ１０に示すように予備励磁トルク量ＴＬＤの積分補正値を演算する。即ち、運転条件(走行開始階と運転方向)毎に、２組の負荷に対する初期の予備励磁トルク量と実際のスタートショックを基に演算で求めた積分補正トルク値ΣＴＬから算出するものである。ここで、任意の運転条件での負荷ＬＤ１、ＬＤ２に対する初期設定の予備励磁トルク量を各々Ｔ１、Ｔ２、演算で求めた積分補正トルク値を各々ΣＴＬ１、ΣＴＬ２とおくと、任意の負荷ＬＤに対する予備励磁トルク量ＴＬＤの積分補正値は、
ＴＬＤ＝｛（Ｔ２＋ΣＴＬ２）−（Ｔ１＋ΣＴＬ１）｝/（ＬＤ２−ＬＤ１）
×（ＬＤ−ＬＤ２）＋（Ｔ２＋ΣＴＬ２）
の数式で求めることができる。
【００２４】
以上説明したとおり、本実施形態によれば、同一走行開始階の負荷検出手段の負荷検出値、及びブレーキ開放後、かつ速度指令が零の期間に生じるスタートショック値の大きさから成る値２組を基に予備励磁トルク量を積分補正ことで、適切な予備励磁トルク量の補償を可能とし、これによって、走行開始位置に依らず、エレベータの乗り心地低下を抑制できると共に、外乱に対する耐量を向上することができる。また、保守員が現場にテストウエートを持ち込んで負荷検出器の再調整を行うことを不要とすることができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のエレベータの起動補償装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】起動補償装置の要部構成を示すブロック図である。
【図３】乗かごの負荷と予備励磁トルク量との関係を示す説明図である。
【図４】起動補償装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】起動補償装置が予備励磁トルク量の演算に用いる情報を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    乗かご
２    つり合いおもり
３    ワイヤーロープ
４    電動巻上機
５    ロータリーエンコーダ
６    負荷検出器
７    電磁ブレーキ
８    起動補償装置
１０  パルス検出器
１１  位置検出回路
１２  走行開始階記憶回路
１３  スタートショック記憶回路
１４  負荷記憶回路
１５  予備励磁トルク量演算回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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